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【摘 要】分析锦西电厂计算机监控系统与集控中心基于IEC104协议的全采全送型通信方式及存在问题，通过对其上位机通信资源文件配置优化、驱动程序升级，下位机通信点优化筛选等方式，增强通信维护便捷性，减轻监控服务器与集控中心104通信负荷，消除事故情况下存在的重大隐患，为其他电站与集控中心104通信接入和运行维护提供借鉴经验。
【关键词】计算机监控系统 IEC104协议 全采全送 C＼S模式
0 概述
锦西电厂位于四川省凉山州境内。电站为混凝土双曲拱坝，坝高305米，为世界同类型中第一高坝。装机容量6*600MW，三回500kV出线，是雅砻江下游河段龙头水电站，也是雅砻江流域梯级开发重要环节。
锦西电厂计算机监控系统由南瑞集团提供，通信鏈路相关设备由南瑞、四川科锐得公司提供。
1 通信系统设计
锦西电厂计算机监控系统与集控中心有三条通信链路：光纤主用通道、光纤水情通道及应急卫星通道。
A）光纤主用通道采用基于IEC104协议的全采全送模式，即将锦西电厂监控系统采集到的所有数据通过遥信、遥测量的方式远程传输给集控中心，集控中心通过遥控、遥调的方式远程下发至电厂侧，控制现场设备。
B）光纤水情通道用语集控中心水情向电厂侧运行值班人员下水情信息。
C）应急卫星通道基于IEC101协议，由电厂侧向集控传输一些重要的数据信息，如GIS开关状态、机组状态、机组有功、机组无功等，是光纤主用通道故障时的应急备用通道。
2 故障及隐患
电厂6台机组逐步投产后，采集全厂#1—#6机组、一副公用7LCU、安装间公用8LCU、二副公用9LCU、GIS三串#10—#12LCU、大坝13LCU数据接入监控系统，数据库不断扩容，电厂与集控通信数据暴增，出现漏报、误报、信息滞后等现象。
2.1 重复数据刷屏，影响监盘质量
正常情况下，锦西电厂与集控中心的通讯点为33090点（含6台机组预测点），其中开关量（含SOE量）22370点，模拟量约9280点。系统日常运行时，与集控中心之间的日常数据流约为200k/s，（除每半个小时的总召唤外，流量较为稳定），每天生成的报文数据约有2G，针对点对点的IEC104通信方式来说，出现多次报警信号漏报、开关变位状态简报信息滞后等现象。同时运行键盘人员还发现大量重要性低的信息频繁弹出简报窗口，严重影响运行人员的键盘质量。
2.2 事故情况下，数据堵塞
事故情况下，SOE、DI等开关量大量状变，机组测温LCU温度值上升，带来数据量倍增，易造成数据堵塞，通信瘫痪。因此锦西电厂监控系统与集控中心104通信优化对保证锦西电厂与集控中心的通信安全至关重要。
2.3 无报文打印功能，维护不便
通过对锦西电厂监控系统与官地电厂、集控中心IEC104通信资源文件对比研究，发现电厂无法查看实时通信报文及历史通信记录报文。在集控侧信号出现漏报、误报、滞后现象时，无法提取指定时间段报文进行分析，不利于现场设备维护及消缺。
2.4 通信资源文件过大，维护风险高
南瑞公司提供的通信维护方案都是基于NC2000应用程序软件上。通过JAVA侧通信点属性配置，写到C侧程序中，33090个通信点都存放到一个资源文件中，增减通信点时，打开、编辑、保存资源文件都需要很长时间。且资源文件重启时，影响锦西电厂所有数据上送，维护风险高，不方便。
3 优化方案及结果
3.1 配置传输死区间
启动监控系统上位机软件，软件“配置资源文件”界面内有通信死区定义，即变化范围小于死区，数据变化将不予传输，死区配置如图1所示：
图1：104通信点死区配置
方案实施后，经集控确认锦西电厂与集控中心数据刷新频率明显降低，链路负荷明显降低，磁盘阵列开销降低。
3.2 104驱动增加报文打印功能；
原配置的iec104_s驱动文件，无报文自动生成功能，且指令无法查看报文信息，只能通过netstat –anp|grep iec查看iec相关进程建链情况。但该建链情况并不能精确表示本侧子站与对侧主站通信情况：两台集控通信服务器与对侧主站都是建链状态，一个仅有握手信息，另一个则负责104数据的传输。
图2：监控人员手动实时监测链路报文
后在驱动原始文件中增加了printf语句，在shell中登陆到ydlog文件目录下，使用tail –f +报文文件名，可以直接查看该链路通信数据。该功能给检修维护人员工作后恢复检查，提供了巨大的便利。
3.3 104通信链路分端口调用资源文件
图3：电厂与集控通信链路查询
在原计划中，监控系统所有的数据通过一个链路送往集控，数据量巨大，检修人员维护极不方便，打开资源配置文件就需要四五十分钟，后经讨论分析，将该链路拆成两个链路。
两台集控通信网关机上各有2个104子站通信进程iec104_s，端口号分别为2404、15001，两台链路分别为雅砻江集控链路一、雅砻江集控链路二，链路一传送#4-#6机组及测温LCU、3个公用LCU、GIS三串LCU、坝区LCU信息并接收下发集控中心对上述对象的遥控、遥调命令；链路二仅用传输#1-#3机组LCU及测温LCU数据。
正常情况下与集控中心104主站进程建立4个链路，但只有两个链路处于激活状态，另外两个链路处于连接建立备用状态。
两台集控通信网关机上均运行1个104主站通信进程iec104d及1个多主站转发进程iec104com，仅主用网关机的iec104d进程与集控两台网关机建立链接，对侧程序端口号为2404，一条链路激活用于接收水情信息及转发的锦东电厂运行信息，用于模拟屏显示，也称水情通道，另外一条链路处于连接建立备用状态。
两台集控网关机上均运行1个101子站通信进程iec101，正常情况下，只有一个网关机上的iec101进程和集控101通信主站建立链接。
新连接的成立，让数据库增加测点配置资源文件及驱动重启，不影响全电厂数据传输，为通信维护工作开展增加安全性。
3.4 下位机优化通信点，控制上位机数据库容量
优化现场LCU盘柜内SJ30与辅助设备通信点的上送。减少监控系统上位机数据库中无用点的数目，数据库容量得到良好控制，未出现因数据库扩容导致电厂与集控中心104通信资源重新配置的现象。
4 结束语
在本方案分析及实施过程中，总结事故情况下在技术和管理两个层面上合理构建搭配，针对性制定事故应急预案，保障电厂与集控中心在日常运行、紧急事故情况下的通信正常，并减轻监控系统与集控中心IEC104通信负荷，消除通信存在的重大隐患，为其他电站与集控中心IEC104全采全送型通信接入和运行维护提供借鉴经验。
参考文献：
[1]： 马晓红，管荑，林祺蓉.104规约在调度自动化系统中的应用.山东电力技术.2011年第6期.1-6
作者简介：
武法磊：男，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作5年。
贾阿呷：女，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作6年。
周春：男，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作5年。
【关键词】计算机监控系统 IEC104协议 全采全送 C＼S模式
0 概述
锦西电厂位于四川省凉山州境内。电站为混凝土双曲拱坝，坝高305米，为世界同类型中第一高坝。装机容量6*600MW，三回500kV出线，是雅砻江下游河段龙头水电站，也是雅砻江流域梯级开发重要环节。
锦西电厂计算机监控系统由南瑞集团提供，通信鏈路相关设备由南瑞、四川科锐得公司提供。
1 通信系统设计
锦西电厂计算机监控系统与集控中心有三条通信链路：光纤主用通道、光纤水情通道及应急卫星通道。
A）光纤主用通道采用基于IEC104协议的全采全送模式，即将锦西电厂监控系统采集到的所有数据通过遥信、遥测量的方式远程传输给集控中心，集控中心通过遥控、遥调的方式远程下发至电厂侧，控制现场设备。
B）光纤水情通道用语集控中心水情向电厂侧运行值班人员下水情信息。
C）应急卫星通道基于IEC101协议，由电厂侧向集控传输一些重要的数据信息，如GIS开关状态、机组状态、机组有功、机组无功等，是光纤主用通道故障时的应急备用通道。
2 故障及隐患
电厂6台机组逐步投产后，采集全厂#1—#6机组、一副公用7LCU、安装间公用8LCU、二副公用9LCU、GIS三串#10—#12LCU、大坝13LCU数据接入监控系统，数据库不断扩容，电厂与集控通信数据暴增，出现漏报、误报、信息滞后等现象。
2.1 重复数据刷屏，影响监盘质量
正常情况下，锦西电厂与集控中心的通讯点为33090点（含6台机组预测点），其中开关量（含SOE量）22370点，模拟量约9280点。系统日常运行时，与集控中心之间的日常数据流约为200k/s，（除每半个小时的总召唤外，流量较为稳定），每天生成的报文数据约有2G，针对点对点的IEC104通信方式来说，出现多次报警信号漏报、开关变位状态简报信息滞后等现象。同时运行键盘人员还发现大量重要性低的信息频繁弹出简报窗口，严重影响运行人员的键盘质量。
2.2 事故情况下，数据堵塞
事故情况下，SOE、DI等开关量大量状变，机组测温LCU温度值上升，带来数据量倍增，易造成数据堵塞，通信瘫痪。因此锦西电厂监控系统与集控中心104通信优化对保证锦西电厂与集控中心的通信安全至关重要。
2.3 无报文打印功能，维护不便
通过对锦西电厂监控系统与官地电厂、集控中心IEC104通信资源文件对比研究，发现电厂无法查看实时通信报文及历史通信记录报文。在集控侧信号出现漏报、误报、滞后现象时，无法提取指定时间段报文进行分析，不利于现场设备维护及消缺。
2.4 通信资源文件过大，维护风险高
南瑞公司提供的通信维护方案都是基于NC2000应用程序软件上。通过JAVA侧通信点属性配置，写到C侧程序中，33090个通信点都存放到一个资源文件中，增减通信点时，打开、编辑、保存资源文件都需要很长时间。且资源文件重启时，影响锦西电厂所有数据上送，维护风险高，不方便。
3 优化方案及结果
3.1 配置传输死区间
启动监控系统上位机软件，软件“配置资源文件”界面内有通信死区定义，即变化范围小于死区，数据变化将不予传输，死区配置如图1所示：
图1：104通信点死区配置
方案实施后，经集控确认锦西电厂与集控中心数据刷新频率明显降低，链路负荷明显降低，磁盘阵列开销降低。
3.2 104驱动增加报文打印功能；
原配置的iec104_s驱动文件，无报文自动生成功能，且指令无法查看报文信息，只能通过netstat –anp|grep iec查看iec相关进程建链情况。但该建链情况并不能精确表示本侧子站与对侧主站通信情况：两台集控通信服务器与对侧主站都是建链状态，一个仅有握手信息，另一个则负责104数据的传输。
图2：监控人员手动实时监测链路报文
后在驱动原始文件中增加了printf语句，在shell中登陆到ydlog文件目录下，使用tail –f +报文文件名，可以直接查看该链路通信数据。该功能给检修维护人员工作后恢复检查，提供了巨大的便利。
3.3 104通信链路分端口调用资源文件
图3：电厂与集控通信链路查询
在原计划中，监控系统所有的数据通过一个链路送往集控，数据量巨大，检修人员维护极不方便，打开资源配置文件就需要四五十分钟，后经讨论分析，将该链路拆成两个链路。
两台集控通信网关机上各有2个104子站通信进程iec104_s，端口号分别为2404、15001，两台链路分别为雅砻江集控链路一、雅砻江集控链路二，链路一传送#4-#6机组及测温LCU、3个公用LCU、GIS三串LCU、坝区LCU信息并接收下发集控中心对上述对象的遥控、遥调命令；链路二仅用传输#1-#3机组LCU及测温LCU数据。
正常情况下与集控中心104主站进程建立4个链路，但只有两个链路处于激活状态，另外两个链路处于连接建立备用状态。
两台集控通信网关机上均运行1个104主站通信进程iec104d及1个多主站转发进程iec104com，仅主用网关机的iec104d进程与集控两台网关机建立链接，对侧程序端口号为2404，一条链路激活用于接收水情信息及转发的锦东电厂运行信息，用于模拟屏显示，也称水情通道，另外一条链路处于连接建立备用状态。
两台集控网关机上均运行1个101子站通信进程iec101，正常情况下，只有一个网关机上的iec101进程和集控101通信主站建立链接。
新连接的成立，让数据库增加测点配置资源文件及驱动重启，不影响全电厂数据传输，为通信维护工作开展增加安全性。
3.4 下位机优化通信点，控制上位机数据库容量
优化现场LCU盘柜内SJ30与辅助设备通信点的上送。减少监控系统上位机数据库中无用点的数目，数据库容量得到良好控制，未出现因数据库扩容导致电厂与集控中心104通信资源重新配置的现象。
4 结束语
在本方案分析及实施过程中，总结事故情况下在技术和管理两个层面上合理构建搭配，针对性制定事故应急预案，保障电厂与集控中心在日常运行、紧急事故情况下的通信正常，并减轻监控系统与集控中心IEC104通信负荷，消除通信存在的重大隐患，为其他电站与集控中心IEC104全采全送型通信接入和运行维护提供借鉴经验。
参考文献：
[1]： 马晓红，管荑，林祺蓉.104规约在调度自动化系统中的应用.山东电力技术.2011年第6期.1-6
作者简介：
武法磊：男，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作5年。
贾阿呷：女，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作6年。
周春：男，助理工程师，从事水电厂监控自动化工作5年。